本發(fā)明涉及耳鳴康復(fù)音合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于超混沌的個(gè)性化耳鳴康復(fù)音的生成方法。

背景技術(shù)：

耳鳴主要表現(xiàn)為非外部聲音產(chǎn)生的聽覺感知，因其發(fā)病率較高，嚴(yán)重影響人的正常生活而越來越受到關(guān)注。

目前，對(duì)于耳鳴治療的方法主要分為認(rèn)知行為療法、藥物治療、中醫(yī)治療、手術(shù)治療、磁治療、激光治療和聲音療法。其中，以聲音為基礎(chǔ)的聲音療法被公認(rèn)為對(duì)不同類型的耳鳴治療具有普遍適用性，其目的是使患者對(duì)耳鳴適應(yīng)和習(xí)慣，放松對(duì)耳鳴的警惕性，從而減輕耳鳴程度。聲音治療主要分為兩個(gè)部分。首先，通過咨詢使患者了解耳鳴，消除對(duì)耳鳴的恐懼。然后，再對(duì)耳鳴患者進(jìn)行聲治療。該方法主要使通過耳鳴的不全掩蔽，用一種聲音作為背景聲音，使患者逐漸習(xí)慣耳鳴聲的存在。以音樂為基礎(chǔ)的聲治療方法已被證明在短期內(nèi)可以有效地緩解耳鳴癥狀，其目的在于促進(jìn)放松，調(diào)整患者情緒。

然而，研究表明音樂一旦被重復(fù)播放，就會(huì)喚醒患者記憶反而達(dá)不到預(yù)期的放松減壓效果。另一方面，由于耳鳴是患者的一種主觀聽覺感知，其表現(xiàn)形式也因人而異，針對(duì)患者的不同需求，他們對(duì)音樂的喜好也大有不同，而現(xiàn)有的合成音樂存在無法與試聽者個(gè)性化匹配和試聽效果較差等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，解決上述問題，提供一種能夠與耳鳴患者實(shí)現(xiàn)個(gè)性化匹配以及較好的治療效果的個(gè)性化耳鳴康復(fù)音的生成方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于超混沌的個(gè)性化耳鳴康復(fù)音生成方法，包括以下步驟：

s1、選取與耳鳴患者相匹配的音頻，作為基礎(chǔ)音頻；

s2、對(duì)所述基礎(chǔ)音頻進(jìn)行變換，以獲得與基礎(chǔ)音頻特征相似的變化音頻，并對(duì)基礎(chǔ)音頻和變化音頻進(jìn)行編號(hào)；

s3、采用超混沌算法產(chǎn)生相似不重復(fù)的序列，并將序列數(shù)值映射為對(duì)應(yīng)編號(hào)的基礎(chǔ)音頻和變化音頻，構(gòu)成編號(hào)音頻序列；

s4、根據(jù)編號(hào)音頻序列，利用midi合成機(jī)制生成耳鳴康復(fù)音。

進(jìn)一步的，所述步驟s1中的音頻為音樂。

進(jìn)一步的，所述音樂為與耳鳴患者相匹配的音樂，所述音樂的選取具體包括以下步驟：

s11、選取不同類型的音樂作為樣本，讓耳鳴患者試聽，并對(duì)所試聽的每個(gè)音樂樣本進(jìn)行評(píng)分；

s12、選取出耳鳴患者評(píng)分最高的音樂樣本作為與耳鳴患者相匹配的音樂；

進(jìn)一步的，步驟s1中，對(duì)音樂的評(píng)分主要從舒適度、接受度和喜愛度三個(gè)方面進(jìn)行。

進(jìn)一步的，所述步驟s2具體包括：

s21、從步驟s12中所選取的與耳鳴患者相匹配的音樂中提取出主旋律片段；

s22、以所提取的主旋律片段為基礎(chǔ)進(jìn)行變換，獲得多個(gè)與主旋律片段特征相似的變化片段，并分別對(duì)主旋律片段和每個(gè)變化片段進(jìn)行編號(hào)，構(gòu)成一個(gè)旋律片段組。

進(jìn)一步的，步驟s21中，與耳鳴患者相匹配的音樂中的主旋律片段的提取主要通過以下方法實(shí)現(xiàn)：

首先，對(duì)與耳鳴患者相匹配的音樂進(jìn)行分段，統(tǒng)計(jì)各音樂片段重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)，并將出現(xiàn)次數(shù)最多的判斷為該音樂的主旋律片段；對(duì)于非主旋律音樂(主旋律特征不明顯的音樂)而言，則判定音符重復(fù)率最高的音樂片段為該音樂的主旋律片段；而后，記錄下上述所得主旋律片段的音調(diào)值與音符時(shí)值。

進(jìn)一步的，對(duì)主旋律片段進(jìn)行變換的方法，包括對(duì)主旋律片段進(jìn)行嚴(yán)格重復(fù)、非嚴(yán)格重復(fù)、嚴(yán)格模進(jìn)、非嚴(yán)格模逆行、倒影、產(chǎn)生隨機(jī)片段中的至少一種。

進(jìn)一步的，步驟s3中采用chen超混沌系統(tǒng)生成混沌序列。

進(jìn)一步的，所述步驟s3具體為：將混沌序列中數(shù)值解的小數(shù)部分進(jìn)行模為n的取模映射，生成與旋律片段組對(duì)應(yīng)的1至n的整數(shù)序列,其中，n為旋律片段組中旋律片段的數(shù)量。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：本發(fā)明選取與耳鳴患者相匹配的音樂作為耳鳴康復(fù)音的基礎(chǔ)音，滿足了不同耳鳴患者的個(gè)性化需要，其次，本發(fā)明通過將基礎(chǔ)音的主旋律進(jìn)行多種發(fā)展變化，生成了多種與基礎(chǔ)音的主旋律相似而又不重復(fù)旋律片段，最后將旋律片段組按照混沌序列進(jìn)行組合，生成與耳鳴患者匹配的耳鳴康復(fù)音。由本發(fā)明的方法生成的耳鳴康復(fù)音能夠?qū)崿F(xiàn)與耳鳴患者的完美匹配，提高了耳鳴康復(fù)效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于超混沌的個(gè)性化耳鳴康復(fù)音生成示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的基于超混沌的個(gè)性化耳鳴康復(fù)音生成方法及耳鳴康復(fù)系統(tǒng)做出進(jìn)一步的闡述說明，值得注意的是，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限制于所提供的具體實(shí)施例。

參閱圖1所示，一種基于超混沌的個(gè)性化耳鳴康復(fù)音生成方法，包括以下步驟：

s1、選取與耳鳴患者相匹配的音頻，作為基礎(chǔ)音頻

作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述音頻為與耳鳴患者相匹配的音樂，或者為耳鳴患者所喜愛的音樂。

所述音樂的選取具體包括以下步驟：

s11、選取不同類型的音樂作為樣本，讓耳鳴患者試聽，并對(duì)所試聽的每個(gè)音樂樣本進(jìn)行評(píng)分，所選取的音樂可以按照不同的音樂風(fēng)格來分類，比如，選取古典樂、鄉(xiāng)村樂、搖滾樂以及流行樂，每個(gè)音樂類型又可以根據(jù)不同的節(jié)奏類型(慢歌或者快歌)分別選取幾個(gè)具有代表性的音樂樣本，對(duì)音樂的評(píng)分主要從舒適度、接受度和喜愛度三個(gè)方面進(jìn)行；

s12、選取出耳鳴患者評(píng)分最高的音樂樣本作為與耳鳴患者相匹配的音樂，并以該音樂作為基礎(chǔ)音樂片段；

當(dāng)然，選取與耳鳴患者相匹配的音樂并不限于通過以上方法來進(jìn)行，只要能獲取到與患者相匹配的音樂的方法都是可行的，作為其它優(yōu)選的實(shí)施方式，還可以通過以下方法來得到與患者相匹配的音樂，如：可通過醫(yī)生問診或患者自己填寫的方式，直接獲取患者自己所喜歡的音樂。當(dāng)不便通過以上方式獲取時(shí)，還可以通過獲取患者的個(gè)人信息(如姓名、年齡、職業(yè)、學(xué)歷等)，對(duì)其進(jìn)行分類，找出同屬該類的耳鳴患者喜好的三首(音樂數(shù)目不可過多，容易影響患者選擇)音樂，對(duì)患者進(jìn)行個(gè)性化匹配。若上述匹配過程中的音樂均不滿足患者需求，可嘗試讓患者哼唱出自己喜歡的曲調(diào)，并進(jìn)行錄音。此外，還可通過分析患者試聽記錄里的音樂特征信息，從音色、音調(diào)、節(jié)奏三個(gè)方面，對(duì)音樂進(jìn)行分類，并找出與之相似的音樂，對(duì)患者進(jìn)行個(gè)性化匹配。

s2、對(duì)所述基礎(chǔ)音頻進(jìn)行變換，以獲得與基礎(chǔ)音頻特征相似的變化音頻，并對(duì)基礎(chǔ)音頻和變化音頻進(jìn)行編號(hào)：

作為優(yōu)選的實(shí)施方案，所述步驟s2具體包括：

s21、從上述步驟s12中所選取的與耳鳴患者相匹配的音樂中提取出主旋律片段，以音樂中的主旋律片段作為提取要素的目的在于，主旋律往往代表著該音樂的主要音樂特征，患者對(duì)于該音樂的喜愛也再很大程度上取決于該音樂的主旋律片段；進(jìn)一步的，所述主旋律片段的提取主要通過以下方法實(shí)現(xiàn)：

首先，對(duì)與耳鳴患者相匹配的音樂進(jìn)行分段，統(tǒng)計(jì)各音樂片段重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)，并將出現(xiàn)次數(shù)最多的判斷為該音樂的主旋律片段；對(duì)于非主旋律音樂(主旋律特征不明顯的音樂)而言，則判定音符重復(fù)率最高的音樂片段為該音樂的主旋律片段；而后，記錄下上述所得主旋律片段的音調(diào)值與音符時(shí)值。

s22、以所提取的主旋律片段為基礎(chǔ)進(jìn)行變換，獲得多個(gè)與主旋律片段特征相似的變化片段，并分別對(duì)主旋律片段和每個(gè)變化片段進(jìn)行編號(hào)，構(gòu)成一個(gè)旋律片段組。

對(duì)主旋律片段進(jìn)行變換的目的在于產(chǎn)生方法多段與主旋律相似但又不構(gòu)成重復(fù)的變化片段，以滿足耳鳴音治療對(duì)音樂時(shí)長(zhǎng)的要求。因?yàn)?，從所匹配的音樂中所提取的主旋律片段一般時(shí)長(zhǎng)較短，然而采用重復(fù)播放該主旋律片段的方式進(jìn)行治療的效果較差，因此，通過產(chǎn)生相似而不重復(fù)的音樂作為耳鳴康復(fù)音可提高治療效果。對(duì)所提取的主旋律可采用不同發(fā)展方法進(jìn)行變換，作為可選擇的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)主旋律的變換方法包括對(duì)主旋律片段進(jìn)行嚴(yán)格重復(fù)、非嚴(yán)格重復(fù)、嚴(yán)格模進(jìn)、非嚴(yán)格模逆行、倒影、產(chǎn)生隨機(jī)片段中的至少一種。

①嚴(yán)格重復(fù)：對(duì)應(yīng)所提取主旋律的音調(diào)值與音符時(shí)值的完全重寫。

②非嚴(yán)格重復(fù)：分為三種模式，分別在主旋律的頭部、中間及尾部進(jìn)行音調(diào)值與音符時(shí)值的替換，試驗(yàn)中隨機(jī)選擇一種模式。

③嚴(yán)格模進(jìn)：音調(diào)值隨機(jī)選擇上行或者下行，音符時(shí)值保持不變。如音調(diào)值為78的音符進(jìn)行2度上行模進(jìn)，音調(diào)值就變?yōu)?9。

④非嚴(yán)格模進(jìn)：對(duì)主旋律的前一半音符值進(jìn)行3度模進(jìn)，模進(jìn)方向隨機(jī)選擇，后一半音符值不變。片段的音符時(shí)值保持不變。如音調(diào)值為78的音符進(jìn)行3度下行模進(jìn)，值就變?yōu)?6。

⑤逆行：對(duì)主旋律的音調(diào)值與音符時(shí)值分別進(jìn)行前后倒置。如音符值序列72、74、75、79、84將變成84、79、75、74、21。

⑥倒影：對(duì)主旋律的音調(diào)值進(jìn)行軸對(duì)稱倒映，如音符值序列72、74、75、79、84的對(duì)稱軸為最小值72與最大值84的均值78，軸對(duì)稱變換后序列變?yōu)?4、82、81、77、72，音符時(shí)值也進(jìn)行軸對(duì)稱變化。

⑦隨機(jī)片段：根據(jù)混沌算法產(chǎn)生隨機(jī)序列，按照隨機(jī)序列的順序?qū)χ餍傻囊粽{(diào)值與音符時(shí)值進(jìn)行重新排序。

采用以上方法中的一種或者幾種的組合進(jìn)行變換，即可得到豐富多變的旋律變化片段。

s3、采用超混沌算法產(chǎn)生相似不重復(fù)的序列，并將序列數(shù)值映射為對(duì)應(yīng)編號(hào)的基礎(chǔ)音頻和變化音頻，構(gòu)成編號(hào)音頻序列；

作為具體的實(shí)施例，步驟s3具體包括：

首先，采用chen超混沌系統(tǒng)生成混沌整數(shù)序列；

進(jìn)一步的，將混沌整數(shù)序列映射為對(duì)應(yīng)編號(hào)的基礎(chǔ)音頻和變化音頻，構(gòu)成編號(hào)音頻序列，具體為：將混沌序列中數(shù)值解的小數(shù)部分進(jìn)行模為n的取模映射，生成與旋律片段組對(duì)應(yīng)的1至n的整數(shù)序列,其中，n為旋律片段組中旋律片段的數(shù)量。例如，整數(shù)1對(duì)應(yīng)經(jīng)嚴(yán)格重復(fù)變換的旋律片段；整數(shù)4對(duì)應(yīng)經(jīng)非嚴(yán)格模進(jìn)變換的旋律片段；整數(shù)7對(duì)應(yīng)隨機(jī)序列產(chǎn)生的旋律片段。通過將混沌序列映射為對(duì)應(yīng)編號(hào)的主旋律片段和變化片段，從而實(shí)現(xiàn)將主旋律片段和變化片段組合成為相似而又不重復(fù)的旋律組合序列。

s4、根據(jù)編號(hào)音頻序列，利用midi合成機(jī)制生成耳鳴康復(fù)音。

每個(gè)旋律片段都有其對(duì)應(yīng)的音調(diào)值和音符時(shí)值序列，根據(jù)映射后的整數(shù)序列，對(duì)應(yīng)成旋律片段的音調(diào)值和音符時(shí)值。將組合后的音調(diào)值和音符時(shí)值保存到midi軌道信息中，利用midi合成機(jī)理生成主旋律音頻。

進(jìn)一步的，所得midi文件是由多個(gè)音符軌道構(gòu)成。因此，采用同主旋律軌道相同的處理方法，對(duì)音樂的其他和聲軌道進(jìn)行相同方式處理，合成和聲軌道音頻，最終生成多軌道的耳鳴康復(fù)音。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。